科特迪瓦西部地区公路改造项目(一期)冷再生施工技术总结

2021-12-24 07:05霍闯
工程建设与设计 2021年21期
关键词:钢轮试验段生机

霍闯

(中国土木工程集团有限公司,北京100038)

1 项目概况

科特迪瓦西部地区公路改造项目(一期)属于EPC+F工程总承包项目,工作内容是对非洲科特迪瓦西部地区现有双向双车道沥青道路进行现代化升级改造,将该国南北5个城市连接起来,线路总长304 km。

2 研究目的

路面结构形式经过多方论证、相关软件计算以及参考相关经验,重新设计为5 cm沥青混凝土+8 cm沥青碎石+25 cm水泥冷再生。在西非热带雨林气候的条件下没有成熟的施工工艺、经验可循,一切都是摸着石头过河。该项目的重难点在于水泥就地冷再生的施工,项目部通过进行试验段施工,来验证冷再生施工的施工工艺流程、设备及人员配置、混合料水泥掺量、质量控制要点等。

3 冷再生施工工艺及资源配置、水泥掺量、质量控制要点

3.1 施工工艺

项目部选取100 m施工试验段进行施工,选定的工艺流程如下:

根据导行方案(见图1)进行半幅封路,同时根据实验室提供的相关数据计算每袋水泥的撒布面积,测量人员于既有路面勾画方格网(见图2),人工撒布水泥→采用冷再生机对既有路面进行冷再生施工,过程中随时检测冷再生铣刨深度,并将含水量控制为最佳含水量(见图3)。随时观察铣刨后混合料的粒径及级配状况,并根据冷再生机的行走速度进行调整→采用单钢轮压路机,首先静压1遍,随后震动压实5遍,静压时行走速度为1.4 km/h,震动碾压时行走速度2.1 km/h→采用平地机对初压后的表面进行整平调坡→采用胶轮压路机碾压4遍收面。

图1 导行方案

图2 方格网布置水泥

图3 冷再生机铣刨装置工作原理

3.2 设备与人员配置

根据冷再生机厂家的建议,冷再生现场施工机械设备组合如图4所示。

图4 冷再生现场施工机械配置

根据厂家售后人员指导,对于25 cm的冷再生混合料进行压实需要至少25 t以上的压路机进行压实。鉴于项目部缺少25 t压路机,但22 t的压路机富余,且考虑到25 t压路机的购置成本较大,原值约为65万人民币,且需海运入关、陆运到场,也需投入大量的时间。故项目部决定通过此次试验段施工验证22 t压路机是否可用于25 cm冷再生层的压实。另外,鉴于项目部现有设备水泥撒布车暂未到场,故采用人工撒布代替,但又缺少双钢轮压路机。根据项目部技术与施工人员论证,认为双钢轮压路机作用是进行复压,完全可以用单钢轮进行代替,同时考虑到施工现场双钢轮压路机暂未到场,故决定在试验段施工过程中取消双钢轮压路机的使用,增加单钢轮压路机压实遍数看是否能达到压实效果。结合现场设备情况,使用的设备如表1所示。

表1 机械配置表

结合设备配置情况,人员配置如表2所示。

表2 人员配置表

3.3 水泥掺量确定

由于在科特迪瓦当地冷再生施工没有经验可循,只知道大致的混合料水泥掺比范围为3%左右,故试验段施工过程中分别做了水泥掺量为2%、2.5%、3%、3.5%4个区段,每25 m一个区段。同时采用灌砂法进行压实度测定,试验数据如表3所示。

表3 灌砂法实验数据记录表

3.4 质量控制要点

1)水泥摊铺后,立即采用冷再生机推动水车按照设计的冷再生深度进行铣刨拌和,冷再生机行进速度应根据路面损坏状况和再生深度进行调整,速度为6~8 m/min,使得铣刨后料的级配波动范围不大。但网裂严重地段应采用较慢速度,宜为3~5 m/min。

2)专人跟机随时检查再生深度和均匀情况,应根据道路两侧设置的水平控制桩,定期核查再生深度是否正确,如再生深度超过设计再生深度±1 cm,应查明原因后再继续施工。

3)冷再生机后刮板横坡大于1%时左侧会出现离析缺料现象,因此,施工时冷再生机后的刮平板横坡控制在1%以内,设计路拱的2.5%的横坡需平地机整平时进行调整。考虑铣刨后混合料的粒径及级配,冷再生机行走速度宜控制在6~8 m/min。

4)单钢轮压路机初压速度控制在1.4~1.6 km/h,复压速度控制在2.0~2.5 km/h,碾压时压路机应重叠1/2轮宽,禁止压路机在已完成的或正在碾压的路段上掉头或急刹车,胶轮压路机收面时,应时刻注意冷再生表层的含水量状况,如含水量不足,可加水碾压。

5)禁止再生机以<2 m/min的行进速度进行施工。如原路面强度过高导致再生机速度无法保证,建议采用预铣刨的方法处理。

6)纵向接缝的处理:路面材料越厚、材料越粗,重叠量应越大。在纵向接缝上,根据已建再生层的完成时间,改变水的喷入量,纵向接缝的位置应尽量避开慢行、重型车辆的轮迹位置。

7)横向接缝的处理:施工中应尽量减少停机现象,且操作员应尽快加速达到正常的施工速度,并注意检查水的喷入量,不能对前后两段相邻的2~3 m进行碾压,在下一段施工时再重新拌和该段的水泥后进行碾压。

4 试验段施工总结

本次冷再生试验段的实施,对整个冷再生施工工艺进行了充分的验证,且通过对相关试验数据的分析得出如下结论:(1)施工工艺能够满足各项施工指标的要求;(2)人员、机械设备配置满足技术要求;(3)若冷再生深度确定为25 cm,采用22 t单钢轮压路机碾压完全可以满足施工需要;(4)单钢轮压路机可代替双钢轮压路机进行复压;(5)通过测量数据可知,冷再生后的顶面高程高于既有路面高程约0.013 m;(6)通过对4个不同水泥掺量(2%、2.5%、3%、3.5%)的段落的试验检测可知,4种水泥掺量的段落的压实度均可达到法标最低要求的95%。

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